在描述如何使用发电机的许多伟大答案中, 我感到还没有给出一种答案。 这是编程语言理论的答案:

缩略yieldPython 语句中的 Python 语句返回一个发电机。 Python 中的发电机是一个函数返回续续(具体地说,是一种共同的例行公事,但延续是了解情况的一般机制)。

编程语言理论的继续是更根本的计算方法,但通常不会被使用,因为它们极难解释,也很难执行。但是,关于继续的理念很简单:是计算状态尚未完成。在这种状态下,变量的当前值、尚未执行的操作等等被保存。然后,在程序稍后的某个时候,可以援引继续,使程序的变量被重新设置到状态,保存的操作被执行。

以这种更一般性的形式出现的延续可以采取两种方式实施。call/cc方式,程序堆放的堆放实际上被保存, 当继续被引用时, 堆放的堆放就会被恢复 。

在继续传承风格(CPS)中,续编只是程序员明确管理和传到子例程的正常功能(仅在功能为头等语言的语文中),程序员明确管理和传到子例程。在这种风格中,程序状态代表关闭(和恰好在其中编码的变量),而不是堆叠中某处的变量。 管理控制流程的功能接受继续作为参数(在CPS的某些变异中,功能可能接受多重延续),并通过仅拨打这些函数来操纵控制流程,然后返回。一个非常简单的延续传承风格实例如下:

def save_file(filename):
  def write_file_continuation():
    write_stuff_to_file(filename)

  check_if_file_exists_and_user_wants_to_overwrite(write_file_continuation)

在此(非常简单化的)示例中,程序员将实际写入文件的操作保存为续存(这有可能是一个非常复杂的操作,有许多细节要写出来),然后将这一续存(即作为头等关闭)传递给另一个操作员,该操作员会做一些更多的处理,然后在必要时调用它。 (在实际的 GUI 编程中,我大量使用这种设计模式,要么是因为它可以节省我的代码线,要么更重要的是,在图形用户界面事件触发后管理控制流程。 )

这个职位的其余部分将不失为一般性,将连续性概念化为CPS, 因为它很容易理解和阅读。

现在让我们来谈谈Python的发电机。发电机是一个特定的子类型 继续。而一般而言,继续保留能够拯救a计算计算(即程序调用堆叠)发电机只能保存电离层的迭代状态。振动器虽然这一定义对发电机的某些使用情况略有误导性,例如:

def f():
  while True:
    yield 4

这显然是一个合理的可循环性, 其行为是明确定义的, 每当发电机转动时, 它就会返回 4 个( 并且永远这样做 ) 。 但是,在思考迭代器时, 可能不会想到这种典型的可循环性( 即, , ) 。for x in collection: do_something(x)这个例子说明了发电机的功率:如果有什么是迭代器,发电机可以挽救其迭代状态。

需要重申: 继续可以保存程序堆叠的状态, 发电机可以保存循环状态。 这意味着, 继续的威力比发电机大得多, 并且发电机也容易得多, 也容易得多。 语言设计师更容易执行, 程序设计员更容易使用( 如果您有时间燃烧, 试着阅读和理解)此页面的续续和调用/ cc).

但您可以很容易地实施(和概念化)发电机,作为延续传承风格的一个简单而具体的例子:

时 时 时yield被调用,它告诉函数返回一个延续。当再次调用函数时,它从它离开的开始。因此,在假假假代码(即不是伪代码,但不包括代码)中,生成器的next方法基本上如下:

class Generator():
  def __init__(self,iterable,generatorfun):
    self.next_continuation = lambda:generatorfun(iterable)

  def next(self):
    value, next_continuation = self.next_continuation()
    self.next_continuation = next_continuation
    return value

位于yield关键字实际上是实际生成功能的合成糖, 基本上类似 :

def generatorfun(iterable):
  if len(iterable) == 0:
    raise StopIteration
  else:
    return (iterable[0], lambda:generatorfun(iterable[1:]))

记住这只是假代号,而Python发电机的实际安装则更为复杂。 但是,作为了解正在发生的情况的一种练习,试图在不使用发电机物体的情况下,使用持续的传承风格来实施发电机物体。yield关键字。

简言之,yield语句将函数转换为生产特殊物体的工厂generator环绕您原始函数的正文。当generator被迭代,它执行您函数,直到到达下一个yield然后暂停执行执行,然后对传递到yield。在每次迭代上重复这个过程,直到执行路径退出函数。例如,

def simple_generator():
    yield 'one'
    yield 'two'
    yield 'three'

for i in simple_generator():
    print i

简单产出

one
two
three

电源来自使用循环计算序列的生成器, 生成器执行循环每次停止到“ ield ” 的下一个计算结果, 这样它就可以计算飞行上的列表, 好处是存储到特别大的计算中的内存

说你想创造你自己的range函数产生可循环的数字范围,可以这样做,

def myRangeNaive(i):
    n = 0
    range = []
    while n < i:
        range.append(n)
        n = n + 1
    return range

并像这样使用它;

for i in myRangeNaive(10):
    print i

但这效率低,因为

• 您创建了一个只使用一次的数组( 此废物内存)
• 这个代码实际上绕过那个阵列两次! ! : () ! () ! ()

幸好吉多和他的团队 慷慨地开发了发电机 这样我们就可以这么做了

def myRangeSmart(i):
    n = 0
    while n < i:
       yield n
       n = n + 1
    return

for i in myRangeSmart(10):
    print i

在每次迭代时,发电机上有一个功用,next()执行函数,直到它到达“当”语句,停止该语句和“当”语句,停止该语句和“当”值,或者到达函数的结尾。在此情况下,第一次调用时,next()执行到输出语句并产生“ n ” , 下次调用时, 它会执行递增语句, 跳回“ 同时” , 评估它, 如果真的, 它会停止并产生“ n ” , 它会继续这样下去, 直到条件返回错误, 发电机跳到函数结束 。

从方案拟订的角度来看,迭代器是按下列方式执行的:Tunks 缩图.

实施迭代机、发电机和用于同时执行的线性集合,等等,作为杜丘,一种用途发送到关闭对象的信件它有一个调度员, 和给“ 消息” 的发件人解答.

"下一个"是发送到结束处的电文,该电文由“创建者”创建。亚列"打电话。

执行此计算有很多方法。 我使用突变, 但可以通过返回当前值和下一个生成者( 生成者) 返回当前值和下一个生成者( 生成者) 来进行这种不突变的计算( 生成者)优惠透明Racket使用一些中间语言对初始方案进行一系列转换,其中之一是进行这种改写,使产量经营者与较简单的经营者以某种语言进行转换。

这是如何重写产量的演示, 它使用 R6RS 的结构, 但语义与 Python 的相同 。 这是相同的计算模式, 只需要修改语法, 才能使用 Python 的 产量重写 。

Welcome to Racket v6.5.0.3.

-> (define gen
     (lambda (l)
       (define yield
         (lambda ()
           (if (null? l)
               'END
               (let ((v (car l)))
                 (set! l (cdr l))
                 v))))
       (lambda(m)
         (case m
           ('yield (yield))
           ('init  (lambda (data)
                     (set! l data)
                     'OK))))))
-> (define stream (gen '(1 2 3)))
-> (stream 'yield)
1
-> (stream 'yield)
2
-> (stream 'yield)
3
-> (stream 'yield)
'END
-> ((stream 'init) '(a b))
'OK
-> (stream 'yield)
'a
-> (stream 'yield)
'b
-> (stream 'yield)
'END
-> (stream 'yield)
'END
->

python 的输出与返回语句类似,但有些差异除外。如果要从函数返回多个值,返回语句将把所有值都作为列表返回,并将其存储在调用符块的内存中。但如果我们不想使用额外的内存,会怎样?相反,我们需要在需要时从函数中获取该值。这是产出的来源。考虑以下函数:

def fun():
   yield 1
   yield 2
   yield 3

打电话的人是:

def caller():
   print ('First value printing')
   print (fun())
   print ('Second value printing')
   print (fun())
   print ('Third value printing')
   print (fun())

上述代码段(调用函数),如果调用,产出:-

First value printing
1
Second value printing
2
Third value printing
3

从上文可以看出, 产出返回其调用器的值, 但当函数再次调用时, 它不会从第一个语句开始, 而是从产出后右侧的语句开始。 在上述示例中, “ 第一值打印” 打印, 函数被调用。 1 被回传并打印。 然后, 打印“ 第二值打印” , 并再次调用有趣 () 。 它不打印 1 (第一个语句) , 而是返回 2 , 也就是说, 仅从产出 1 之后的语句 。 同样的程序会进一步重复 。

缩略yield关键字缩写为两个简单的事实:

1. 如果汇编者检测到yield关键字任何地方函数内部的函数,该函数不再通过return语句。取代, 它, 它立即立即返回返回 a“等待列表”对象调用发电机
2. 发电机是易用的,什么是易 易 易 性它的任何东西 像一个list或set或range或 dict-view, 带有按一定顺序视察每个要素的内建程序规程.

概括地说:最常见的情况是,a 发电机是一个懒惰、递增的待用清单。, 和yield语句允许您使用函数符号来编程列表值发电机应该逐渐吐出来此外,先进用途使你能够使用发电机作为共同路线(见下文)。

generator = myYieldingFunction(...)  # basically a list (but lazy)
x = list(generator)  # evaluate every element into a list

   generator
       v
[x[0], ..., ???]

         generator
             v
[x[0], x[1], ..., ???]

               generator
                   v
[x[0], x[1], x[2], ..., ???]

                       StopIteration exception
[x[0], x[1], x[2]]     done

基本上,当yield语句被遇到,函数暂停并保存状态,然后根据 python 传动协议发布“ 列表中下一个返回值” 。next()并捕获aStopIteration您可能遇到过发电机,例如:发电机表达式; 发电机功能更强大,因为您可以将参数反馈到暂停的发电机功能中,用它们来实施共同路线。稍后更多。

---

基本示例(“清单”)

让我们定义一个函数makeRange和皮松的一模一样range调用makeRange(n)将一个天才:

def makeRange(n):
    # return 0,1,2,...,n-1
    i = 0
    while i < n:
        yield i
        i += 1

>>> makeRange(5)
<generator object makeRange at 0x19e4aa0>

要迫使发电机立即返回其待处理值, 您可以将它传送到list()(就像你可以 任何可重复的):

>>> list(makeRange(5))
[0, 1, 2, 3, 4]

---

比较“仅返回列表”的示例

上述例子可视为仅仅是创建一份清单,并附在后面并返回:

# return a list                  #  # return a generator
def makeRange(n):                #  def makeRange(n):
    """return [0,1,2,...,n-1]""" #      """return 0,1,2,...,n-1"""
    TO_RETURN = []               # 
    i = 0                        #      i = 0
    while i < n:                 #      while i < n:
        TO_RETURN += [i]         #          yield i
        i += 1                   #          i += 1
    return TO_RETURN             # 

>>> makeRange(5)
[0, 1, 2, 3, 4]

不过,有一个重大差别;见最后一节。

---

您如何使用发电机

所有发电机都是易变的, 所以它们经常被这样使用:

#                  < ITERABLE >
>>> [x+10 for x in makeRange(5)]
[10, 11, 12, 13, 14]

为了对发电机有更好的感觉,你可以和发电机一起玩itertools模块 (必须使用)chain.from_iterable而不是chain例如,你甚至可能使用发电机来实施无穷无尽的懒惰清单,例如:itertools.count()您可以执行您自己的def enumerate(iterable): zip(count(), iterable),或者与yield时段循环中的关键字 。

请注意:发电机实际上可以用于更多的其他物品,例如:实施共同方案或非确定性编程或其他优雅的东西。 然而, 我在此展示的“ 懒惰列表” 观点是您最常用的 。

---

幕后幕后

这就是“ Python 迭代协议” 是如何工作的。 也就是说, 当您在list(makeRange(5))。这就是我刚才所说的“懒惰、递增清单”。

>>> x=iter(range(5))
>>> next(x)  # calls x.__next__(); x.next() is deprecated
0
>>> next(x)
1
>>> next(x)
2
>>> next(x)
3
>>> next(x)
4
>>> next(x)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

内置函数next()只需调用物体.__next__()函数,该函数是“终止协议”的一部分,并在所有迭代器中查找。您可以手动使用next()函数( 以及迭代协议的其他部分) 来实施花哨, 通常以降低可读性为代价, 所以尽量避免这样做...

---

锥体

锥体例如:

def interactiveProcedure():
    userResponse = yield makeQuestionWebpage()
    print('user response:', userResponse)
    yield 'success'

coroutine = interactiveProcedure()
webFormData = next(coroutine)  # same as .send(None)
userResponse = serveWebForm(webFormData)

# ...at some point later on web form submit...

successStatus = coroutine.send(userResponse)

共同常规(通常通过下列途径接受输入的发电机)yielde.g.nextInput = yield nextOutput,作为双向通信的一种形式)基本上是一种计算方法,它允许暂停自己并请求输入(例如,它下一步应该做什么)。当共程本身暂停时(当运行中的共程最终击中yield键,计算被暂停,控制被倒回“调用”功能(要求next暂停的生成器/ coutine 仍然暂停, 直到另一个引用函数( 可能是一个不同的函数/ 变量) 要求下一个值来取消它( 通常通过输入数据将暂停的逻辑内含引导到 coroutine 代码 ) 。

您可以将皮延共程视为懒惰的递增待决列表, 下一个元素不仅取决于先前的计算, 而且还取决于输入, 您可以选择在生成过程中注射 。

---

贫提亚e

通常,大多数人不会关心以下的区别,可能想在这里停止阅读。

在Python-speak语中,易 易 易 性中“理解“循环”概念的任意对象,如列表[1,2,3],和一个振动器是请求循环( 类似) 的具体实例[1,2,3].__iter__()A. A. A.发电机发电机与任何迭代器完全相同,但文字写法除外(用函数语法)。

当您从列表中请求一个迭代器时, 它会创建一个新的迭代器。 但是, 当您从一个迭代器中请求一个迭代器( 您很少会这样做 ) 时, 它只会给您一个副本 。

因此,在不可能的情况下,你没有 做这样的事情...

> x = myRange(5)
> list(x)
[0, 1, 2, 3, 4]
> list(x)
[]

...然后记住发电机是振动器;即,这是一次性使用。如果您想要重新使用它,您应该拨打myRange(...)如果您需要两次使用结果,将结果转换为列表并将其存储在变量中x = list(myRange(5))。那些绝对需要克隆生成器的人(例如,正在做可怕的黑化元方案化的人)可以使用itertools.tee (Python 3仍然在工作(如果绝对必要,自Python PEP 标准提案推迟审议。

yield简直就像return区别在于,下次你打电话给发电机时,从最后一次呼叫开始执行。yield与返回不同的语句,当生成时, 堆叠框架不会被清理, 但是控件会被转回调用方, 所以下次调用函数时, 它的状态将会恢复 。

对于您的代码,函数get_child_candidates动作就像一个循环器,这样当您扩展列表时,它会一次向新列表添加一个元素。

list.extend在你公布的代码样本中, 只需将图普还给列表, 并附加到列表中, 就会更加清晰 。